Yapısal Jeoloji ve Tektonik

2.1.5.1. Kıvrımlar

Kırıkkale il sınırları içerisinde jeolojik dağ oluşumları (Alpin orojenezinin Anadolu fazı) esnasında antiklinaller ve senklinaller oluşmuştur. Bu kıvrımlar Hodar (Çamlıca) köyünün güneyinden başlayarak Organize Sanayi bölgesi, üniversite yerleşim alanından Hacıballı köyüne doğru uzanır. Bu kıvrımlı yapılar güneybatı – kuzeydoğu istikametinde Eosen filişlerinin kıvrımlı yapılarıdır.

2.1.5.2. Bindirmeler

Kırıkkale ilinin batı kesiminde Kılıçlar beldesi, Irmak beldesinin bulunduğu alanlarda jeolojik olarak ofiyolitli birimler izlenmektedir. Bu birim kendinden daha genç bir birim olan Eosen yaşlı filişler üzerine bindirme şeklinde geldiği açık şekilde

13

izlenmektedir. Bindirme fayı da denilen bu yapı Bedesten köyünden başlayarak Kılıçlar beldesi Hacıballı, Keçili köyünün batısından geçerek Ortaköy ve Koru köyüne kadar güneybatı-kuzeydoğu istikametinde uzanır. Bu yapı tektonik bir fay olmayıp, stratigrafik bir oluşumdur.

Keskin ilçesinde bulunan yaşlı birimlerden olan metamorfit, kireçtaşı, dolomit ve mermerlerin daha genç birimler üzerine bindirme şeklinde gelmektedir. Bunlar tektonik pencere şeklindedir. Ayrıca bu birim içerisinde asidik magmanın yükselmesi ile ters faylanma meydana gelmiştir. Aynı şekilde Gülkonak (Maşat) köyü yerleşim alanında tektonik pencere ve ters faylanma gözlenmektedir.

2.1.5.3. Faylar

Kırıkkale ili merkezine yakın olan faylanmalar Delice ilçesinde izlenir. Bu fay Ezinepazarı fayı olup, Çorum – Sungurlu istikametinden gelerek Çerikli beldesinden Delice ırmağı ve örtü birimlerinin altından geçerek Herekli ve Mehmetbeyobası Köyü’ne kadar uzanır.

Bu faylanmaya bağlı yan bir fay da Delice ilçesi güneyinde izlenmektedir.

Yine Çorum istikametindeki faylanmaya paralel olarak gelişmiş ve Tatlıcak köyünden itibaren Tavaözü, Halitli, Çamurabatmaz, Karafakılı köylerine kadar uzanan ve diğer kolu da Göçbeyli, Olunlu köylerinde bir faylanma görülmektedir. Bu faylanmalardan ana fay ve Kılıçözü’ndeki faylanma sağ yönlü doğrultu atımlı olarak gelişmiştir. Delice’nin güneyindeki faylanma ise sol yönlü doğrultu atımlı olarak izlenmektedir.

Sungurlu’dan itibaren gelişen faylanma doğu istikametinde gelişerek Erbaa yakınlarında Kuzey Anadolu Fayı’na birleşir. Bu faylanma Kuzey Anadolu Fayı’nın Anadolu içerisine doğru bir uzanımıdır.

14

Ülkemiz, Kuzey Anadolu Fay Zonu, Doğu Anadolu Fay Zonu, Orta Anadolu ova Bölgesi ve Ege graben sistemi olarak deprem üreten 4 ana tektonik bölgeye ayrılmaktadır.

Kırıkkale ili, Orta Anadolu ova bölgesi olarak tanımlanan tektonik bölgede yer almaktadır. Kırıkkale ilini tehdit eden başlıca fay sistemleri;

Kırıkkale – Ezinepazarı fayı Kırşehir – Keskin fayı Tuz gölü fayı

Niksar yakınlarında Kuzey Anadolu Fayından ayrılarak Güneybatıya doğru Amasya, Çorum illerini izleyerek Kırıkkale’ye gelen yaklaşık 300 km uzunluğunda bir fay olan Kırıkkale – Ezinepazarı fayı üzerinde meydana gelen yıkıcı bir deprem bilinmemektedir. Bu fay üzerinde zaman zaman hafif şiddette depremler olmaktadır.

Delice sınırında, Kırıkkale fayı ucunda 7 Şubat 2000 tarihinde meydana 3,8 ve 3,9 magnitüdün deki depremler en güncel depremlerdir.

Kırşehir – Keskin fayı üzerinde 19 Nisan 1938 tarihinde 6,6 magnitüdünde meydana gelen deprem afetinde 149 kişi hayatını kaybetmiş, 3860 konut ağır derecede hasar görmüştür.

Tuzgölü fayı, Köşker ile Bor arasında yaklaşık 200 km uzunlukta yer alan bir fay sistemidir. Uzun süredir sessiz olan bu fay üzerinde yıkıcı bir deprem olması halinde ilimiz etkilenebilecektir.

15 2.2. Standart Penetrasyon Deneyi

Standard Penetrasyon deneyi (SPT) dinamik bir penetrasyon deneyi olup, zemin incelemelerinde en sık kullanılan ve en eski arazi deneylerinden biridir.

Deney bir numune alıcının zemine bir çekiç(şahmerdan) vasıtasıyla 450 mm çakılmasından ibarettir. Zeminin bu işleme tepkisi darbe sayısı ile ilişkilendirilir ve bu ilişkiden de zeminin dayanımı hakkında bilgi edinilir. 63,5 kg’lık çekicin 760 mm’den serbest düşürülmesi ile çakma işlemi gerçekleştirilir. Zemin dayanımının belirlenmesinde etkili olan darbe sayısı, son 300 mm’deki penetrasyon için gerekli darbe sayısıdır. Đlk 150 mm için gerekli darbe sayısı, sondaj deliği tabanındaki örselenmeler nedeniyle dikkate alınmaz. Bu deney, yumuşak killer ve sıkı kumlara kadar çeşitli zemin türlerinde uygulanabilmektedir.

SPT-N değeri, ayrık taneli zeminler üzerine inşa edilen yapıların taşıma gücü ve oturmasının hesabında, ayrık daneli zeminlerin önemli fiziksel ve mühendislik özellikleri olan izafi sıkılık (Dr) ve kayma mukavemeti açısının(φ) hesaplanmasında ve ayrıca ayrık daneli zeminlerin sıvılaşma potansiyeli ile dinamik bir özellik olan kayma dalgası hızının (Vs) tahmin edilmesinde kullanılmaktadır. Đnce taneli zeminlerde SPT ‘nin kullanımı, ayrık daneli zeminlere göre tartışmalı olmakla birlikte, teknolojinin gelişmesi ile son zamanlarda inceleme konusu olmuştur. Đnce taneli zeminlerde önemli mühendislik parametreleri olan serbest basınç mukavemeti(qu), drenajsız kayma mukavemeti(cu) ve hacimsel sıkışma katsayısının(mv) belirlenmesinde kullanılmaktadır. Ancak ince daneli zeminler için bulunan sonuçlar, ayrık daneli zeminlerdeki kadar güvenilir olmamaktadır⁽²⁾.

Yapılan araştırmalar standart penetrasyon deneyinin aşağıdaki faktörlerden etkilendiğini ortaya çıkarmıştır^(4-6).

16

• Çamurlu delme kullanıldığı zaman sondaj duvarlarını korumak için gömlek kullanılması

• Sondaj kuyusu çapı

• Deney düzeneği

• Şahmerdan tipi

• Tij boyu

• Standart olmayan numune tüplerinin kullanılması

• Üst tabaka yükü düzeltmesi

Standart penetrasyon deneyi sonucu elde edilen değerlerde bir standardın yakalanabilmesi için, SPT sonucunu etkileyen faktörlerin ortak kabul gören bir düzeltmeden geçirilmesi gerekmektedir. Böylelikle farklı deney aletleri kullanılarak farklı derinliklerden elde edilen darbe sayısı değerlerinin, zeminin penetrasyon direnci hakkında aynı bilgileri vermesi sağlanır. SPT sonuçlarını etkileyen faktörler ve düzeltme katsayıları Çizelge 2.2’de, düzeltilmiş SPT sonucunu veren eşitlikte aşağıda gösterilmiştir.

(N1)60 = N CN CE CB CR CS

Burada,

N = ölçülen SPT darbe sayısı CN = üst tabaka yükü düzeltmesi CE = enerji oranı düzeltme katsayısı CB = kuyu çapı düzeltme katsayısı CR = tij boyu düzeltme katsayısı

CS = numune alma metodu düzeltme katsayısıdır.

17 Çizelge 2.2 SPT Düzeltmeleri

Faktör Alet Değişkeni Terim Düzeltme

Üst tabaka yükü -- CN (Pa/σ′v0)^0,5

18

SPT-N deney sonuçlarına göre killi ve kumlu zeminlerde sıkılık kıvam ve serbest basınç dayanımı değerlerinin korelatif ilişkileri Çizelge 2.3, Çizelge 2,4 ve Çizelge 2,5’de gösterildiği şekildedir⁽¹⁰⁾.

Çizelge 2.3 Killi Zeminlerde Darbe Kıvam Đlişkisi

N (darbe/30 cm) qu (kg/cm²) KIVAM

<2 <0,25 Çok Yumuşak

2-4 0,25-0,50 Yumuşak

4-8 0,50-1,00 Orta

8-15 1,00-2,00 Katı

15-30 2,00-4,00 Çok Katı

>30 >4,00 Sert

Çizelge 2.4 Kumlu Zeminlerde SPT-N ve Rölatif Sıkılık Đlişkisi

N (darbe/30 cm) Rölatif Sıkılık

0-4 Çok Gevşek

4-10 Gevşek

10-30 Orta Sıkı

30-50 Sıkı

>50 Çok Sıkı

19

Çizelge 2.5 Standart Penetrasyon N sayıları ile Zeminlerin Dayanımı (qu) . Rölatif sıkılık ve Birim Hacim Ağırlık değerleri arasındaki ilişkiler.

ĐNCE TANELĐ KOHEZYONLU ZEMĐNLER Zeminlerin Dayanımı